强制缓存与协商缓存

Http 缓存机制作为 web 性能优化的重要手段，对于从事 Web 开发的同学们来说，应该是知识体系库中的一个基础环节，同时对于有志成为前端架构师的同学来说是必备的知识技能。但是对于很多前端同学来说，仅仅只是知道浏览器会对请求的静态文件进行缓存，但是为什么被缓存，缓存是怎样生效的，却并不是很清楚。在此，我会尝试用简单明了的文字，像大家系统的介绍HTTP缓存机制，期望对各位正确的理解前端缓存有所帮助。

使用缓存有如下几个好处：

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• 缓存减少了冗余的数据传输， 节省了你的网络费用。
• 缓存缓解了网络瓶颈的问题。 不需要更多的带宽就能够更快地加载页面。
• 缓存降低了对原始服务器的要求。 服务器可以更快地响应，避免过载的出现。
• 缓存降低了距离时延， 因为从较远的地方加载页面会更慢一些。

在介绍HTTP缓存之前，作为知识铺垫，先简单介绍一下HTTP报文

HTTP报文就是浏览器和服务器间通信时发送及响应的数据块。
浏览器向服务器请求数据，发送请求(request)报文；服务器向浏览器返回数据，返回响应(response)报文。
报文信息主要分为两部分

• 包含属性的首部(header)--------------------------附加信息（cookie，缓存信息等）与缓存相关的规则信息，均包含在header中
• 包含数据的主体部分(body)-----------------------HTTP请求真正想要传输的部分

HTTP缓存有多种规则，根据是否需要重新向服务器发起请求来分类，我将其分为两大类(强制缓存，协商缓存)

强制缓存：

强制缓存整体流程比较简单，就是在第一次访问服务器取到数据之后，在过期时间之内不会再去重复请求。实现这个流程的核心就是如何知道当前时间是否超过了过期时间。

http 1.0

在 http 1.0 版本中，强制缓存通过 Expires 响应头来实现。 expires 表示未来资源会过期的时间。也就是说，当发起请求的时间超过了 expires 设定的时间，即表示资源缓存时间到期，会发送请求到服务器重新获取资源。而如果发起请求的时间在 expires 限定的时间之内，浏览器会直接读取本地缓存数据库中的信息，两种方式根据浏览器的策略随机获取。

http 1.1

在 http 1.1 版本中，强制缓存通过 Cache-Control 响应头来实现。Cache-Control 拥有多个值：

• private：客户端可以缓存
• public：客户端和代理服务器均可缓存；
• max-age=xxx：缓存的资源将在 xxx 秒后过期；
• no-cache：需要使用协商缓存来验证是否过期；
• no-store：不可缓存(几乎很少用)

最常用的字段就是 max-age=xxx ，表示缓存的资源将在 xxx 秒后过期。一般来说，为了兼容，两个版本的强制缓存都会被实现。最常用的字段就是 max-age=xxx ，表示缓存的资源将在 xxx 秒后过期。一般来说，为了兼容，两个版本的强制缓存都会被实现。

协商缓存：

浏览器第一次请求数据时，服务器会将缓存标识与数据一起返回给客户端，客户端将二者备份至缓存数据库中。再次请求数据时，客户端将备份的缓存标识发送给服务器，服务器根据缓存标识进行判断，判断成功后，返回304状态码，通知客户端比较成功，可以使用缓存数据

• Last-Modified / If-Modified-Since

再次请求服务器时，通过此字段通知服务器上次请求时，服务器返回的资源最后修改时间。
服务器收到请求后发现有头If-Modified-Since 则与被请求资源的最后修改时间进行比对。
若资源的最后修改时间大于If-Modified-Since，说明资源又被改动过，则响应整片资源内容，返回状态码200；
若资源的最后修改时间小于或等于If-Modified-Since，说明资源无新修改，则响应HTTP 304，告知浏览器继续使用所保存的cache。

• Etag/If-None-Match（优先级高于Last-Modified/If-Modified-Since）

Etag：服务器响应请求时，告诉浏览器当前资源在服务器的唯一标识（生成规则由服务器决定）。

If-None-Match：
再次请求服务器时，通过此字段通知服务器客户段缓存数据的唯一标识。
服务器收到请求后发现有头If-None-Match 则与被请求资源的唯一标识进行比对，
不同，说明资源又被改动过，则响应整片资源内容，返回状态码200；
相同，说明资源无新修改，则响应HTTP 304，告知浏览器继续使用所保存的cache。

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